大整数运算:四则操作的链表实现

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"大整数的运算 数据结构课程设计.pdf" 这篇文档主要涉及的是一个数据结构课程设计项目,目标是设计一个能够处理大整数四则运算的算法。设计的关键在于选择合适的数据结构来存储和操作长整数,并实现相关的功能模块。 1. **数据结构设计** - 长整数的存储采用了双向循环链表,每个链表节点(lnode 结点)包含一个整型变量,存储不超过9999的数值,用于表示4位数字。这种设计允许动态扩展以适应任意长度的大整数,无需预先知道整数的具体位数。 - 使用双向链表的原因是,它允许高效地在链表的两端进行插入和删除操作,便于进行从低位到高位的计算。循环链表则使得从头节点到尾节点的遍历更为简便,符合长整数的运算规则。 2. **功能模块** - **输入模块**:通过`inputa()`和`inputb()`函数获取两个大整数,输入是以每四位一组,组间用逗号分隔,长整数以分号结束。输入的数据会被构建成双向循环链表。 - **判断模块**:`compare()`函数用于比较两个大整数的大小。 - **运算模块**: - `unsigndeadd()`和`unsigndesub()`实现无符号的加法和减法。 - `add()`, `sub()`, `mul()`, `div()`分别对应加、减、乘、除四则运算。 - **输出模块**:`divput()`用于输出除法的结果,`putoutc()`负责其他运算结果的输出。 - **主函数**:`main()`调用上述所有功能模块,执行完整的程序流程。 3. **系统功能结构** - 文档中给出了一个系统功能结构框图,显示了输入、判断、运算和输出四大模块的组织关系。这些模块构成了大整数运算的核心架构。 4. **算法设计** - 在实现大整数运算时,通常需要逐位进行计算,考虑到进位和借位的情况。例如,在加法中,如果两个低位相加超过9,则需要将进位传递到高位。在减法中,可能需要借位操作。乘法和除法则更为复杂,需要考虑多位的乘积或商。 这个课程设计项目旨在让学生理解如何使用数据结构解决实际问题,特别是对于大整数的高效处理,同时也锻炼了编程能力和算法设计能力。通过这个项目,学生将深入理解链表数据结构以及如何将其应用于实际问题中。